Đồ án Thiết kế và chế tạo khuôn mẫu

Trước đây, các sản phẩm được sản xuất nhờ công nghệ đúc áp lực, ép phun, ép đùn, đột dập nói chung và các sản phẩm nhựa nói riêng ít phát triển. Do kiểu dáng mẫu m• đơn điệu, ít xuất hiện trên thị trường. Bởi vì lúc đó lĩnh vực gia công chế tạo khuôn chưa có điều kiện phát triển do gặp phải khó khăn về trình độ khoa học công nghệ của đội ngũ kỹ thuật. Ngày nay, con người không ngừng nghiên cứu khoa học nên đạt được các thành tự nhất định trong các lĩnh vực: Vật liệu, điều khiển điện tử, cơ khí tự động hoá Cho nên đ• chế tạo thành công được nhiều loại vật liệu mới có khả năng tạo hình nhanh nhờ phương pháp định hình (như vật liệu polymer, composit ) mang các ưu điểm vượt trội về mặt vật lý,hoá học và kinh tế nên được sử dụng rất nhiều để phục vụ nhu cầu sinh hoạt của con người. Đồng thời nền cơ khí đ• chế tạo thành công được nhiều chủng loại máy khả năng gia công chế tạo linh hoạt hơn như: Máy phay CNC, máy tiện CNC, máy gia công tia lửa điện EDM Các loại máy này có các ưu điểm nổi trội hơn hẳn so với các loại máy gia công truyền thống như: Phay, tiện, bào ở các điểm sau: - Chuyện động tạo hình của dụng cu cắt phong phú hơn. - Độ chính xác gia công và định vị của dụng cụ tốt hơn (cỡ phần nghìn). - Độ cứng của vật liệu cần gia công chế tạo hầu như không hạn chế. - Việc thiết lâp chương trình để máy gia công được các bề mặt định hình một cách tự động diễn ra nhanh tróng và thuận lợi hơn nhờ sự hỗ trợ của máy tính điện tử.

docx197 trang | Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 7610 | Lượt tải: 3download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế và chế tạo khuôn mẫu, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Mục lục Mục lục 1 Nội dung Đề tài tốt nghiệp. 5 Nhận xét của giáo viên hướng dẫn: 7 Nhận xét của giáo viên duyệt đồ án: 8 Mở đầu. 9 Chương I. Tổng quan về vật liệu chất dẻo Polymer. 11 I.1. Giới thiệu về vật liệu chất dẻo Polymer. 11 I.1.1. Phân loại chất dẻo. 11 I.1.2. Cơ sở hoá học của chất dẻo. 12 I.2. Điều kiện kỹ thuật cần có đối với một sản phẩm nhựa. 14 I.3. Đặc điểm công nghệ của nhựa Polypropylen (PP). 17 I.3.1. Tính chất của PP. 17 I.3.2. ứng dụng của PP. 18 Chương II. Tổng quan về công nghệ làm khuôn. 20 II.1. Nguyên lý hoạt động của khuôn ép nhựa. 20 II.2. Giới thiệu chung về khuôn. 21 II.2.1. Các thuật ngữ kỹ thuật cơ bản. 22 II.2.2. Các loại khuôn phổ biến. 23 II.3. Trình tự thiết kế, đặc điểm công nghệ chế tạo khuôn. 25 II.3.1. Trình tự thiết kế khuôn. 25 II.3.2. Đặc điểm của công nghệ sản xuất khuôn. 26 II.4. Tính toán và lựa chọn loại máy ép nhựa. 26 II.5. Thiết kế sơ bộ kết cấu của khuôn ép nhựa. 28 II.5.1. Chọn mặt phân khuôn. 29 II.5.2. Xác định hình dạng của lòng khuôn. 29 II.5.3. Hình dạng và kết cấu của hệ thống dẫn nhựa. 30 II.5.4. Thiết kế hệ thống làm mát lòng khuôn: 33 II.5.5. Thiết kế hệ thống đẩy. 33 II.5.6. Chọn kết cấu khuôn. 35 Chương III. Tổng quan về gia công tia lửa điện. 43 III.1. Giới thiệu chung về phương pháp gia công tia lửa điện. 43 III.1.1. Bản chất của phương pháp gia công tia lửa điện. 44 III.1.2. Quá trình phóng điện trong khi gia công tia lửa điện: 45 III.1.3. Các phương pháp gia công bằng tia lửa điện. 47 III.2. Khả năng công nghệ của gia công tia lửa điện. 49 III.3. Các thông số điều chỉnh quá trình xung định hình. 50 III.3.1. Dòng phóng tia lửa điện Ie. 50 III.3.2. Độ kéo dài xung t1. 52 III.3.3. Khoảng cách xung to. 53 III.3.4. Điện áp đánh lửa UZ. 54 III.3.5. Khe hở phóng điện. 54 III.3.6. Các hiện tượng xấu khi gia công tia lửa điện. 56 III.4. Chất lượng bề mặt gia công. 58 III.4.1. Các yếu tố đặc trưng cho chất lượng bề mặt gia công. 58 III.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng gia công. 59 III.5. Vật liệu sử dụng làm điện cực. 61 III.5.1. Yêu cầu của vật liệu sử dụng làm điện cực. 61 III.5.2. Các loại vật liệu thường được sử dụng làm điện cực. 61 III.5.3. Kích thước của điện cực. 65 III.6. Chất điện môi trong gia công tia lửa điện. 65 III.6.1. Các loại chất điện môi. 67 III.6.2. Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng của chất điện môi. 67 III.6.3. Các yếu tố an toàn của chất điện môi. 68 III.6.4. Cách thức vận chuyển chất điện môi. 69 III.6.5. Vài trò của chất điện môi. 70 III.7. Xu hướng phát triển trong lĩnh vực gia công tia lửa điện ở tương lai. 71 Chương IV. Thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công biên dạng lòng khuôn. 72 IV.1. Điều kiện kỹ thuật của khuôn. 76 IV.2. Lựa chọn vật liệu thích hợp để chế tạo các chi tiết. 77 IV.3. Lập phương án thiết kế và chế tạo lòng khuôn. 78 IV.4. Lập Qui trình công nghệ gia công chế tạo lòng khuôn. 81 IV.4.1. Thiết kế qui trình công nghệ gia công tấm áo khuôn trước. 81 IV.4.1.1. Trình tự công nghệ gia công tấm áo khuôn trên. 81 IV.4.1.2. Thiết kế các nguyên công. 83 IV.4.1.2.1. Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi cho quá trình gia công. 83 IV.4.1.2.2. Nguyên công 2: Khoan 4 lỗ f10,5 sâu 90 mm trên bề mặt bên B. 84 IV.4.1.2.3. Nguyên công 3: Khoan 4 lỗ f10,5 sâu 90 mm trên bề mặt bên D. . 84 IV.4.1.2.4. Nguyên công 4: Gia công biên dạng trên mặt phẳng A của phôi. 85 IV.4.1.2.5. Nguyên công 5: Gia công các biên dạng có trên mặt phẳng C. 86 IV.4.1.2.6. Nguyên công 6: Gia công một phần của hệ thống kênh dẫn nhựa. 88 IV.4.1.2.7. Nguyên công 7: Mài mặt phẳng đáy C của tấm áo khuôn trên. 91 IV.4.1.2.8. Nguyên công 8: Mài mặt phẳng phân khuôn trên lõi khuôn. 91 IV.4.1.2.9. Nguyên công 9: Gia công nguội toàn bộ cụm khuôn trên 92 IV.4.2. Qui trình công nghệ gia công lõi khuôn trước. 93 IV.4.2.1. Lập tiến trình công nghệ gia công tấm lõi khuôn trước. 93 IV.4.2.2. Thiết kế các nguyên công. 94 IV.4.2.2.1. Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi cho quá trình gia công cơ. 94 IV.4.2.2.2. Nguyên công 2: Phay chiều rộng phôi đạt kích thước140h7. 95 IV.4.2.2.3. Nguyên công 3: Phay chiều dài phôi đạt kích thước 240 h7 95 IV.4.2.2.4. Nguyên công 4: Khoan 2 lỗ f10,5 sâu 105 mm trên bề mặt bên B. 96 IV.4.2.2.5. Nguyên công 5: Khoan 2 lỗ f10,5 sâu 120 mm trên bề mặt bên D. 97 IV.4.2.2.6. Nguyên công 6: Gia công hệ thống các lỗ có trên bề mặt C. 98 IV.4.2.2.7. Nguyên công 7: Gia công nguội phôi để ghép vào áo khuôn. 99 IV.4.2.2.8. Nguyên công 8: Gia công biên dạng lõi khuôn. 99 IV.4.2.2.9. Nguyên công 9: Gia công xung các r•nh của lòng khuôn. 103 IV.4.2.2.10. Nguyên công 10: Gia công một phần của hệ thống dẫn nhựa. 106 IV.4.2.2.11. Nguyên công 11: Gia công xung thủng lỗ dẫn nhựa. 107 IV.4.2.2.12. Nguyên công 12: Mài mặt phẳng phân khuôn trên lõi khuôn. 110 IV.4.2.2.13. Nguyên công 13: Gia công nguội toàn bộ cụm khuôn trên 110 IV.4.3. Thiết kế qui trình công nghệ gia công tấm áo khuôn sau. 110 IV.4.3.1. Lập tiến trình công nghệ gia công tấm khuôn sau. 110 IV.4.3.2. Thiết kế các nguyên công. 113 IV.4.3.2.1. Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi cho quá trình gia công cơ. 113 IV.4.3.2.2. Nguyên công 2: Khoan 4 lỗ f10,5 sâu 105 mm trên bề mặt bên B. 113 IV.4.3.2.3. Nguyên công 3: Khoan 4 lỗ f10,5 sâu 105 mm trên bề mặt bên B. 114 IV.4.3.2.4. Nguyên công 4: Gia công biên dạng trên mặt phẳng A của phôi. 114 IV.4.3.2.5. Nguyên công 5: Gia công các biên dạng trên mặt C. 115 IV.4.3.2.6. Nguyên công 6: Gia công hệ thống lỗ lắp chốt đẩy. 117 IV.4.3.2.7. Nguyên công 7: Mài mặt phẳng C của tấm khuôn trên. 117 IV.4.3.2.8. Nguyên công 8: Gia công nguội toàn bộ tấm khuôn trên. 118 IV.4.4. Qui trình công nghệ gia công lòng khuôn sau. 119 IV.4.4.1. Trình tự công nghệ gia công lòng khuôn sau. 119 IV.4.4.2. Thiết kế các nguyên công. 120 IV.4.4.2.1. Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi cho quá trình gia công. 120 IV.4.4.2.2. Nguyên công 2: Phay chiều rộng phôi đạt kích thước 140h7. 121 IV.4.4.2.3. Nguyên công 3: Gia công chiều dài phôi đạt kích thước 240h7. 121 IV.4.4.2.4. Nguyên công 4: Khoan 4 lỗ f10,5 sâu 80 mm trên bề mặt bên B. 122 IV.4.4.2.5. Nguyên công 5: Khoan 4 lỗ f10,5 sâu 65 mm trên bề mặt bên D. 123 IV.4.4.2.6. Nguyên công 6: Gia công hệ thống các lỗ trên bề mặt C. 124 IV.4.4.2.7. Nguyên công 7: Gia công nguội tấm phôi để ghép vào vỏ khuôn. 124 IV.4.4.2.8. Nguyên công 8: Gia công biên dạng lòng khuôn sau. 125 IV.4.4.2.9. Nguyên công 9: Gia công hệ thống lỗ lắp chốt đẩy sản phẩm. 126 IV.4.4.2.10. Nguyên công 10: Gia công nguội toàn bộ cụm khuôn sau. 126 IV.5. Tính toán quá trình cắt gọt khi gia công vật liệu. 126 IV.5.1. Chế độ cắt khi khoan lỗ có đường kính d(mm). 127 IV.5.2. Chế độ cắt khi phay r•nh. 130 IV.5.3. Chế độ cắt khi phay mặt phẳng. 132 IV.5.3.1. Chế độ cắt khi phay mặt phẳng sử dụng dao phay ngón. 132 IV.5.3.2. Chế độ cắt khi phay mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu. 135 IV.5.4. Chế độ cắt khi doa lỗ sau khi khoan. 137 IV.6. Thiết kế đồ gá cho tương ứng với mỗi nguyên công. 139 IV.6.1. Chọn cơ cấu êtô để cố định phôi. 141 IV.6.1.1. Xác định khoảng không gian tối đa của đồ gá. 141 IV.6.1.2. Xác định phương pháp định vị: 142 IV.6.1.3. Xác định phương chiều và điểm đặt lực của lực kẹp chặt. 142 IV.6.1.4. Tính toán lực kẹp W cần thiết. 143 IV.6.1.5. Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá ?CT. 145 IV.6.2. Đồ gá là thanh kê và Bulong-đai ốc. 146 IV.6.2.1. Xác định khoảng không gian tối đa của đồ gá. 146 IV.6.2.2. Xác định phương pháp định vị: 147 IV.6.2.3. Xác định phương chiều và điểm đặt của lực kẹp chặt. 147 IV.6.2.4. Tính toán lực kẹp W cần thiết. 147 IV.6.2.5. Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá ?CT. 150 IV.7. Các lưu ý trong quá trình tính toán ,thiết kế, chế tạo hai cụm lòng khuôn. 151 IV.8. Chương trình sử dụng để điều khiển máy gia công. 152 IV.8.1. Chương trình cho nguyên công 1. 153 IV.8.2. Chương trình cho nguyên công 2. 154 IV.8.3. Chương trình cho nguyên công 3. 154 IV.8.3.1. Chương trình phay hốc chữ nhật (240x140x40mm). 154 IV.8.3.2. Chương trình phay 4 hốc lắp nêm côn. 156 IV.8.3.3. Chương trình khoan 8 lỗ ?20 sâu 43,5 mm. 157 IV.8.3.4. Chương trình khoan 8 lỗ ?10,5 sâu 55 mm. 158 IV.8.4. Chương trình cho nguyên công 4. 159 IV.8.4.1. Chương trình khoan 4 lỗ ?11,5 sâu 45mm 159 IV.8.4.2. Chương trình gia công hệ thống lỗ để xỏ Bulong M8. 160 IV.8.4.3. Chương trình gia công hệ thống lỗ để xỏ Bulong M8. 161 IV.8.5. Chương trình cho nguyên công 5. 163 IV.8.5.1. Chương trình khoan 18 lỗ ?7,8 sâu 45 mm 163 IV.8.5.2. Chương trình doa 18 lỗ ?8 sâu 45 mm 165 Chương V. Lắp đặt, Bảo dưỡng và bảo quản khuôn 167 Tài liệu tham khảo: 170 Nội dung Đề tài tốt nghiệp. Đề: - Thiết kế khuôn ép nhựa: Sản phẩm khay nhựa làm đá - Thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công hai lòng khuôn - Tìm hiểu công nghệ gia công xung định hình. Các nhiệm vụ cần giải quyết. A. Thuyết minh và tính toán. Mở đầu. Chương 1. Tổng quan về chất dẻo POlymer. 1.1. Giới thiệu chung về chất dẻo Polymer. 1.2. Phân tích các điều kiện kỹ thuật của sản phẩm. 1.3. Đặc điểm của chất dẻo Polypropylen (PP). Chương 2. Tổng quan về công nghệ làm khuôn. 2.1. Nguyên lý hoạt động của khuôn ép nhựa. 2.2 Giới thiệu chung về khuôn. 2.2. Trình tự thiết kế, đặc điểm của công nghệ chế tạo khuôn. 2.3. Tính toán và lựa chọn loại máy ép nhựa phù hợp với sản phẩm. 2.4 Thiết kế sơ bộ về kết cấu của khuôn ép nhựa. Chương 3. Tổng quan về gia công tia lửa điện. 3.1. Giới thiệu chung về phương pháp gia công tia lửa điện. 3.2. Khả năng công nghệ của phương pháp gia công tia lửa điện. 3.4. Các thống số điều khiển quá trình xung định hình. 3.5. Chất lượng bề mặt gia công. 3.6. Vật liệu sử dụng làm điện cực. 3.7. Chất điện môi trong gia công tia lửa điện. 3.8. Xu hướng phát triển trong tương lai của gia công bằng tia lửa điện. Chương 4. thiết kế và lập qui trình công nghệ gia công biên dạng lòng khuôn. 4.1. Xác định điều kiện kỹ thuật chung cần thiết cho khuôn. 4.2. Lựa chọn vật liệu thích hợp cho các chi tiết có trong khuôn. 4.3. Lập phương án thiết kế và chế tạo lòng khuôn. 4.4. Lập qui trình công nghệ gia công chế tạo biên dạng lòng khuôn. 4.4.1 Thiết kế qui trình công nghệ gia công tấm áo khuôn trước. 4.4.2 Thiết kế qui trình công nghệ gia công tấm lõi khuôn trước. 4.4.3 Thiết kế qui trình công nghệ gia công tấm áo khuôn sau. 4.4.4 Thiết kế qui trình công nghệ gia công tấm lòng khuôn trước. 4.5. Tính toán quá trình cắt cắt lượng kim loại dư. 4.6. Thiết kế đồ gá kẹp chặt cho mỗi nguyên công. 4.7. Thiết kế lập chương trình điều khiển máy để thực hiện gia công. Chương 5. lắp đặt, bảo dưỡng và bảo quản khuôn. B. Các bản vẽ cần có. • Bản vẽ sản phẩm nhựa cần chế tạo với đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật. • Bản vẽ lắp khuôn ép nhựa ở cả hai vị trí đóng và mở. • Bản vẽ tách các chi tiết có trong khuôn với đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật (các chi tiết chính). • Bản vẽ quy lồng phôi của hai long khuôn cần chế tạo. • Bản vẽ quy trình công nghệ gia công hai lòng khuôn. • Bản vẽ giới thiệu về công nghệ gia công xung định hình. Ngày giao nhiệm vụ: 08/02/2004. Ngày hoàn thành: 05/05/2004. Sinh viên thực hiện. Giáo viên hướng dẫn. Chu Quốc Hiếu. Th.S_Nguyễn Hiệp Cường. Nhận xét của giáo viên hướng dẫn: ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Giáo viên hướng dẫn Th.S_Nguyễn Hiệp Cường. Nhận xét của giáo viên duyệt đồ án: ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Giáo viên duyệt đồ án. PGS.TS_Trần Văn Địch. Mở đầu. Trước đây, các sản phẩm được sản xuất nhờ công nghệ đúc áp lực, ép phun, ép đùn, đột dập… nói chung và các sản phẩm nhựa nói riêng ít phát triển. Do kiểu dáng mẫu m• đơn điệu, ít xuất hiện trên thị trường. Bởi vì lúc đó lĩnh vực gia công chế tạo khuôn chưa có điều kiện phát triển do gặp phải khó khăn về trình độ khoa học công nghệ của đội ngũ kỹ thuật. Ngày nay, con người không ngừng nghiên cứu khoa học nên đạt được các thành tự nhất định trong các lĩnh vực: Vật liệu, điều khiển điện tử, cơ khí tự động hoá… Cho nên đ• chế tạo thành công được nhiều loại vật liệu mới có khả năng tạo hình nhanh nhờ phương pháp định hình (như vật liệu polymer, composit …) mang các ưu điểm vượt trội về mặt vật lý,hoá học và kinh tế nên được sử dụng rất nhiều để phục vụ nhu cầu sinh hoạt của con người. Đồng thời nền cơ khí đ• chế tạo thành công được nhiều chủng loại máy khả năng gia công chế tạo linh hoạt hơn như: Máy phay CNC, máy tiện CNC, máy gia công tia lửa điện EDM… Các loại máy này có các ưu điểm nổi trội hơn hẳn so với các loại máy gia công truyền thống như: Phay, tiện, bào… ở các điểm sau: - Chuyện động tạo hình của dụng cu cắt phong phú hơn. - Độ chính xác gia công và định vị của dụng cụ tốt hơn (cỡ phần nghìn). - Độ cứng của vật liệu cần gia công chế tạo hầu như không hạn chế. - Việc thiết lâp chương trình để máy gia công được các bề mặt định hình một cách tự động diễn ra nhanh tróng và thuận lợi hơn nhờ sự hỗ trợ của máy tính điện tử. …………. Cho nên lĩnh vực khuôn mẫu đ• có điều kiện phát triển nhanh và mạnh, để đáp ứng kịp thời nhu cầu sử dụng của con người trên thị trường. Do con người ngày nay càng ngày càng quan tấm tới hình thức và mẫu m• của sản phẩm họ sử dụng. Đứng trước tình hình đó các đơn vị sản xuất kinh doanh muốn sản phẩm của họ làm ra có thể cạnh tranh tốt trên trên thị trường thì ngoài việc nâng cao chất lượng và giảm giá thành cho sản phẩm thì việc tạo mẫu hay thay đổi mẫu m• cũng là công việc rất cần thiết. Do đó việc nghiên cứu và tìm hiểu về công nghệ chế tạo khuôn mẫu mẫu là một nhu cầu cấp bách đối với người kỹ sư công nghệ chế tạo máy sắp ra trường như em, để tạo điều kiện thuận lợi việc xin việc làm. Hơn nữa đây là công việc sáng tạo không lặp lại, đòi hỏi người thiết kế phải có kiến thức cơ bản và trắc chắn về công nghệ chế tạo gia công ra sản phẩm cơ khí. Vậy vấn đề thiết kế và chế tạo khuôn mẫu là một đề tài hay rất phù hợp với nội dụng đồ án ttốt nghiệp cho một sinh viên năm cuối chuyên ngành công nghệ chế tạo máy như em. Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo, giúp đỡ rất nhiệt tình của giáo viên hướng dẫn Th.S_Nguyễn Hiệp Cường và thầy duyệt đồ án PGS.TS_Trần Văn Địch cùng các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo trường đại học Bách Khoa – Hà Nội và các kỹ sư trong trung tâm khuôn mẫu và máy CNC thuộc viện Máy và Dụng cụ Công Nghiệp, đến nay em đ• hoàn thành xong toàn bộ nội dung của đồ án tốt nghiệp đ• được giao. Tuy nhiên do kinh nghiệm thực tế trong sản xuất còn hạn chế, nên trong quá trình tính toán và thiết kế vẫn chưa lường hết được các yếu tố sẽ nẩy sinh trong sản xuất thực tế, cho nên sẽ gặp phải những sai sót nhất định. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để em được hiểu rõ vấn đề này hơn. Sinh viên thực hiện Chu Quốc Hiếu. Chương I. Tổng quan về vật liệu chất dẻo Polymer. I.1. Giới thiệu về vật liệu chất dẻo Polymer. Chất dẻo có thể được định nghĩa như sau: Vật liệu dẻo là loại vật liệu có thể nung nóng cho mềm ra nhiều lần sau khi nguội. Nó có thể được phun vào khuôn, được nghiền vụn lại và lập lại quá trình đó một số lần. Tất nhiên là vật liệu dẻo sẽ bị mất phẩm chất (độ bền, cơ tính…) khi quá trình đó lặp đi lặp lại nhiều lần. Vậy chất dẻo là loại vật liệu bao gồm: - Chất cao phân tử: là các hợp chất hữu cơ mà tính chất cơ lý của nó chỉ thay đổi chút ít trong khi đại phân tử của nó tiếp tục tăng. - Các chất độn gia cường (Dạng bột, dạng sợi…) nhằm tăng cường cơ tính cho vật liệu. - Chất phụ gia tăng cường phù hợp cho mục đích sử dụng (Chất ổn định, chất bôi trơn, chất hoá dẻo…). - Chất tạo màu sắc cho sản phẩm để đáp ứng nhu cầu người sử dụng về mặt cảm quang. I.1.1. Phân loại chất dẻo. • Theo cấu trúc phân tử. - Vật liệu vô định hình: Vật liệu dẻo vô định hình có thể dễ dàng nhận thấy bởi các tính chất cứng trong suốt của nó. Ngoài ra nó có màu sắc tự nhiên là màu trắng như nước hoặc gần như màu cát vàng hoặc màu mờ đục. Loại vật liệu này có độ co rút rất nhỏ chỉ bằng 0,5 ? 0,8%. Một vật liệu thuộc dạng này có tên thương mại là: Polycarbonate (PC), Styrene Acrylonitrile (SAN), Polystyrene (PS), Polymethylmethacrylate … Chúng được sử dụng rất thông dụng cho các mặt công nghiệp và gia dụng đòi hỏi độ trong suốt cao. - Vật liệu tinh thể: Loại vật liệu nhiệt dẻo này thường cứng và bền dai về đặc tính nhưng thường không trong suốt do cấu trúc tinh thể đ• gây cản trở cho sự đi qua của ánh sáng. Các vật liệu này thường được sử dụng trong công nghiệp làm đồ gia dụng. Bao gồm: Polypropylene (PP), Low density polyethylene (LDPE), High density polyethylene (HDPE)… Còn đối với một số lĩnh vực công nghiệp thì các loại vật liệu sau được sử dụng thông dụng: Polyester (PBT ?PETP), Polyacetal (POM), Nylon … Nhận thấy rằng sự phát triển của tinh thể của cả hai loại vật liệu nêu trên đều đóng vai trò quan trọng tới sự thay đổi các tính chất của chúng. ở Polyme vô định hình thì tinh thể của chuỗi thiên về bất định còn các tinh thể thì lại có cấu trúc trật tự và đối xứng làm cho lực giữa các mắt xích có khả năng phát triển làm cho tinh thể lớn lên chiếm hết khoảng trống. Mức độ hình thành tinh thể (độ trong suốt) của vật liệu dẻo phụ thuộc một phần vào tốc độ làm nguội trong quá trình gia công. Tốc độ nguội thấp sẽ tạo ra độ trong suốt cao hơn. Do đó các chuỗi polymer chuyển động có quy luật đòi hỏi quá trình làm nguội diễn ra nhanh để ngăn cản chuyển động của chuỗi và ngăn cản sự phát triển của tinh thể. Tính chất của các vật liệu có thể bị thay đổi bởi sự sửa đổi trọng lượng phân tử và sự chia nhánh chuỗi. Sự thay đổi như thế sẽ có hiệu quả không chỉ đòi với các tính chất cơ học mà còn ảnh hưởng tới quá trình điền đầy khuôn của vật liệu. • Theo công nghệ gia công. - Chất dẻo nhiệt dẻo: Là loại vật liệu dưới tác dụng của nhiệt hoặc dung môi thì nó nóng chảy hoặc hoà tan. Khi làm nguội hoặc làm bay hơi dung môi thì nó trở lại trạng thái rắn (Loại này có khả năng tái sinh được). - Chất dẻo nhiệt rắn: Là loại